专利名称：电位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电位器，特别是涉及可转动地安装在绝缘基板上的滑动片在绝缘基 板上滑动来调整电阻值的电位器。
背景技术：
以往，作为具备滑动片的转动型的电位器，专利文献l中所记载的电位器已为人们 所知。如图ll、图12所示，这种电位器具备由埋设了第一 第三端子22 24的树脂成 形品构成的绝缘基板20。第一、第三端子22、 24的一端22a、 24a从基板20的侧面突 出来，另一端22b、 24b露出在基板20的表面。第二端子23的两端23a、 23b分别从基 板20相反的两侧面突出来，第二端子23的中间部分露出在基板20的表面中央处，成 为圆环形的集电体23c。在基板20的上表面，略圆环形的电阻体25形成为与集电体23c 同心的圆形，电阻体25的两端与第一、第三端子22、 24的端部22b、 24b电连接。
在基板20的中心孔21内，转动自如地安装着由图13所示的树脂成形品构成的转 轴30，在转轴30上一体地固定有由导电材料制成的滑动片31。在该滑动片31上形成 有在电阻体25上滑动的多个接点32和在集电体23c上滑动的多个接点33，依据接点 32的转动位置来调整第二、第三端子23、 24之间的电阻值。在基板20上安装着由树脂 成形品构成的上盖40，覆盖着滑动片31和电阻体25的表面。
图14是表示第一 第三端子22 24与电阻体25的关系的电路图，图15表示滑动 片31的转动位置与输出电压比的关系。所谓输出电压比是指在第一端子22与第三端子 24之间加上一定电压V13的状态下转动滑动片31时从第二端子23与第三端子24之间输 出的电压^与V,3之比(=V23/V13)。如图15所示，对应于滑动片31的转动位置Q1 Q5， 输出电压比成比例地变化。
可是，根据这种电位器的用途，有时需要在滑动片31的转动范围内的某个位置上 让电阻值也就是输出电压比急剧变化，而在其他位置上正常地按比例变化。这种情况下， 就要准备两个输出特性不同的电位器，虽然可依采用由开关来切换这些电位器的方法， 但是，不仅零部件数量多、电路复杂，而且因为必须进行开关的切换操作，所以操作麻 烦。
专利文献1特開2003-124009号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种用一个电位器就能中途使输出特性急剧变化的电位器。 为实现上述的目的，本发明的电位器具有在上面形成了圆弧形的电阻体的绝缘基板 和可转动地被安装在该绝缘基板上并带有在所述电阻体上滑动而并排在所述电阻体的 宽度方向的多个接点的滑动片；其特征在于在所述多个接点的至少一个接点通过的电 阻体的路径上局部形成着无电阻体的缺口；该缺口两侧的电阻体经高电阻部相互连接； 所述滑动片通过所述缺口时，所述多个接点的至少一个接点接触在电阻体上；所述滑动 片通过所述缺口时，在所述滑动片与所述电阻体的一端或另一端之间计量的电阻值呈阶 差状变化。
本发明的电位器中，在多个接点的至少一个接点通过的电阻体的路径上局部形成无 电阻体的缺口，该缺口两侧的电阻体经高电阻部相互连接。滑动片具有并排在电阻体的 宽度方向的多个接点，滑动片通过缺口时，多个接点的至少一个接点通过缺口上面，其 他接点接触在电阻体上。就是说，由于必然有某个接点接触在电阻体上，所以滑动片与 电阻体总是处于导通状态，在滑动片通过缺口时，就不会成为断开的状态。因为高电阻 部的电阻值比其他电阻体部分的电阻值高，所以在滑动片通过缺口的前后，滑动片与电 阻体的一端或另一端之间计量的电阻值就阶差状地变化。因此，在滑动片转动的过程中， 能够使电位器的输出特性急剧变化。
作为优选的实施方式，也可以把缺口做成横切电阻体的全部接点通过的区域、而从 电阻体的内周侧或外周侧起与滑动片的接点的排列方向成锐角地延伸的直线形的缺口， 在滑动片的接点通过的路径之外的外周侧或之内的内周侧形成高电阻部。这种情况下， 在滑动片通过缺口的前后，产生高电阻部的电阻值大小的阶差。由于缺口是相对滑动片 的接点的排列方向倾斜的直线形，所以，在滑动片的多个接点通过缺口时，其中至少一 个接点接触在电阻体上，从而可以避免发生全部接点位于缺口上的情况(断开状态)。 由于高电阻部形成为旁路状而迂回在滑动片的通过路径的外侧或内侧，所以在高电阻部 就不会因与滑动片的滑接而引起磨损，可以做得任意窄细。也就是说，由于高电阻部的 电阻值可以任意高，所以能够增大电阻值的阶差。由于高电阻部能够与圆弧状电阻体同 时且用同样的方法形成，所以不会导致制造成本的提高。
在形成倾斜状的缺口的情况下，最好把该缺口的角度和宽度设定为在滑动片的接点 通过该缺口时总接点数的半数以上的接点能够接触在电阻体上。设置曲柄状的缺口的情 况下或者是倾斜状缺口而其交叉角度小(接近平行于接点的排列方向)的情况下或者缺 口宽度较大的情况下，接点通过缺口时会出现只有总接点数的半数以下的接点接触阻力体的情况。例如，在具有3个接点的滑动片的情况下，通过缺口时有可能出现只有一个 接点接触阻力体的情况。由于接点与电阻体的接触阻力随接触数的减少而按指数函数增 加，所以最好有尽可能多的接点接触。在该实施方式中，由于半数以上的接点始终接触 阻力体，所以能够把会导致滑动噪声的接触阻力的增大抑制到最低限度。
作为优选的实施方式，缺口也可以是横切电阻体的全部接点通过的区域而从电阻体 的内周侧或外周侧延伸为曲柄状的缺口，在滑动片的接点通过的路径之外的外周侧或之 内的内周侧形成高电阻部。这种情况下，与设置倾斜状缺口的情况一样，也可以避免发 生全部的接点都处于缺口上的情况(断开状态)，由于高电阻部的电阻值可以很高，所 以能够增大电阻值的阶差，不会导致制造成本的提高。
不限定于如上所述的那样缺口与旁路状的高电阻部的组合，也可以把缺口形成在电 阻体的内周侧缘部、外周侧缘部或宽度方向中间位置，而把高电阻部形成在滑动片的接 点通过的路径上。这种情况下，由于不必把旁路状的高电阻部形成在接点的通过区域之 外，所以绝缘基板可以小型化。而且，为了使滑动片的至少一个接点稳定地通过高电阻 部，必须使高电阻部与滑动片的接点的半径方向的位置对正。作为缺口的形成位置，既 可以是例如电阻体的内周部或外周部的挖缺部，也可以把孔设置在电阻体的途中。
如上所述，按照本发明，由于在滑动片的至少一个接点通过的电阻体的路径上局部 形成无电阻体的缺口，且经高电阻部使缺口两侧的电阻体相互连接，从而在滑动片通过 缺口时滑动片与电阻体的一端或另一端之间计量的电阻值阶差状地变化，所以，只用一 个电位器就能够使输出特性中途急剧变化。由于在滑动片通过缺口时多个接点中的至少 一个接点接触在电阻体上，所以能够防止在滑动片通过缺口时成为断开的状态。
图1是用于本发明的电位器的绝缘基板的第一实施例的平面图2是图1所示的绝缘基板的电阻体的局部放大图3是接点数与接触阻力的关系图4是表示第一实施例的滑动片的转动位置与输出电压比的关系的输出特性图5是电阻体的第二实施例的局部放大图6是绝缘基板的第三实施例的平面图7是绝缘基板的第四实施例的平面图8是绝缘基板的第五实施例的平面图9是绝缘基板的第六实施例的平面图IO是表示第六实施例的滑动片的转动位置与输出电压比的关系的输出特性图11是现有技术的电位器的断面图12是用于图11所示的电位器的绝缘基板的平面图13是用于图11所示的电位器的转动体和滑动片的平面图14是表示第一 第三端子与电阻体的关系的电路图15是表示现有技术的电位器的滑动片的转动位置与输出电压比的关系的输出特 性图。
符号说明
10 绝缘基板 12 14端子
13c 集电体
15 电阻体
16 缺口
17 高电阻部
30 转动体
31 滑动片
32、 32a 32c 接点
具体实施例方式
以下，根据实施例说明本发明的优选实施方式。
实施例1
本实施例的电位器由用树脂成形品制成的绝缘基板10、具有滑动片31的树脂成形 品制成的转轴30和用树脂成形品制成的上盖40构成。其中，由于基板10以外的构成 与图13记载的现有技术的结构一样，所以标注同样的符号，并省略重复说明。
如图1所示，基板10带有中心孔11，并且埋设有第一 第三端子12 14。第一、 第三端子12、 14的一个端部12a、 14a从基板10的侧面突出来，另一个端部12b、 14b 在基板10的表面上露出来。第二端子13的两端部13a、 13b从基板10相面对的侧面突 出来，中央部作为圆环状的集电体13c在基板10的表面中央部露出来。在基板10的上 面，形成有局部缺失的略圆环状(马蹄形)的电阻体15，与集电体13c呈同心圆状，电 阻体15的两端与第一、第三端子12、 14的两端部12b、 14b电气连接。
具备由导电材料制成的滑动片31的转轴30转动自如地被安装在基板10的中心孔
11中(参照图ll)，在滑动片31上形成有在电阻体15上滑动的多个接点32和在集电 体13c上滑动的多个接点33。该实施例中，在电阻体15上滑动的接点32的个数是3 个，这些接点32沿电阻体15的宽度方向(电阻体15的法线方向)排成一列。
如图2所示，在形成在基板10的上面的电阻体15的中间部，形成有相对滑动片31 的接点的排列方向呈锐角并从电阻体15的内周侧起延伸的直线状的切口或缺口 16，横 切全部接点32的通过路径。为使图简化，图2上把电阻体15表示为直线带状。在缺口 16的外周侧形成有以缺口 16为中间连接其两侧的电阻体15的旁路状的高电阻部17。 高电阻部17与电阻体的材料相同且同时形成，其宽度d小于电阻体15的宽度，所以高 电阻部17的单位长度的电阻值大于电阻体15的单位长度的电阻值。缺口 16的角度e 和宽度W被设定为，在滑动片31的接点32通过缺口 16时其总接点数的半数以上接点 能够接触在电阻体15上的角度和宽度。也就是说，在接点数为3个的情况下，要把缺 口 16的角度e和宽度W设定得至少2个以上的接点32接触在电阻体15上。
用图2来说明缺口 16与各接点32 (32a 32c)的位置关系，滑动片31从转动位置 Pl转动到P5。在转动位置Pl，沿半径方向并排的3个接点32a 32c全都接触在转动方 向的上游侧的电阻体15上；在转动位置P2，只有外侧的接点32a在缺口 16上，而其他 接点32b、 32c在上游侧的电阻体15上；进而，在转动位置P3，只有中央的接点32b 在缺口16上，外侧的接点32a接触在下游侧的电阻体15上，内侧的接点32c接触在上 游侧的电阻体15上。也就是说，两侧的接点32a、 32c跨接在位于缺口 16两侧的电阻 体15上。在转动位置P4，只有内侧的接点32c在缺口 16上，其他接点32a、 32b在下 游侧的电阻体15上；进而，在转动位置P5， 3个接点32a 32c全都移到了下游侧的电 阻体15上。如上所述，随着滑动片31转动，3个接点32a 32c顺次越过电阻体15的 缺口16，此时，由于2个以上的接点始终接触在电阻体15上，所以可以无需担心成为 断开状态，同时能够抑制接触阻力的增大。
图3示出接点的接触数与接触阻力的关系，由图3可知，随着接点数减少，接触阻 力呈指数函数地增大。即，接触数为2个的情况下，与3个相比能够抑制接触阻力的增 大，但是在l个的情况下接触阻力大幅度增加，有可能产生滑动噪声。如果像上面所述 的那样形成斜方向的缺口 16，而始终有2个接点接触在电阻体15上，就能够降低接触 阻力，而得到所希望的输出特性。
图4表示滑动片31的转动位置与输出电压比(=V23/V13)的关系。如图1所示，在 区域A，对应于滑动片31的转动位置，第二端子13与第三端子14之间的电阻值按比例 减少，所以输出电压比也按比例减少。由于第二端子13与第三端子14之间的电阻值被
加上经由了高电阻部17的电阻值，所以输出电压比相对较高。在区域B，如上所述，由 于接点32通过缺口 16，所以经由了高电阻部17的电阻值与不经由了高电阻部17的电 阻值之间产生阶差，输出电压比急剧减少。在区域B，输出电压比也以一定斜率下降， 而该区域对应于如图2的位置P3所示的两接点32a、 32c跨接在两侧的电阻体15上的 状态。在区域C，电阻值比区域A低高电阻部17的阻值量，所以输出电压比低，同时， 由于电阻体15的宽度与区域A相同，从而输出电压比与区域A按相同的斜率成比例地 减少。这样，就得到了在转动过程中，输出电压比急剧变化，而在其他区域按比例变化 的输出特性。
在上述实施例中，将缺口 16形成在电阻体15的大体中间处(Q3)，但是也可以处 于图1中的电阻体15的Q1 Q3之间或Q3 Q5之间的任一位置，另外，还可以把缺口 16设置在转动方向的多个地方。总之，在图4的输出特性中，也可以把其阶差设置在转 动位置Q1 Q3之间或Q3 Q5之间，还可以设置在多个地方。
在上述实施例中，将连接缺口 16两侧的电阻体15的高电阻部17设置在接点32的 移动轨迹外侧，但是如果在电阻体15的内侧有空间的话，也可以设置在接点32的移动 轨迹的内侧。无论是哪种情况下，由于接点32不在高电阻部17上滑动，所以，可以把 高电阻部17的宽度形成得任意细，并能够使该电阻值比电阻体15的电阻值任意高。总 之，能够增大输出特性的阶差。
实施例2
图5是第二实施例中的电阻体15的局部放大图。该实施例中，在电阻体15上，形 成有横切全部接点通过的区域的曲柄状的缺口 50。在滑动片31的接点32通过的路径外 面的外周侧上，设置有连接缺口 50两侧的电阻体15的高电阻部51。具体地说，缺口 50的内侧开口部50a和外侧部50b形成在圆周方向上不同的位置处，其间连接着通路部 50c。通路部50c的半径方向方向上形成在电阻体15的宽度方向中央，使之对应于滑动 片31的中央的接点32b。
在转动位置Pl，并排在半径方向上的3个接点32a 32c置于转动方向的上游侧的 电阻体15上；在转动位置P2，外侧的2个接点32a、 32b在缺口 50上，内侧的接点32c 处在上游侧的电阻体15上。另外，在转动位置P3，只有中央的接点32b处在缺口 50 上，外侧的接点32a处在下游侧的电阻体15上，内侧的接点32c处在上游侧的电阻体 15上；在转动位置P4，内侧的2个接点32b、 32c处在缺口50上，外侧的接点32a处 在下游侧的电阻体15上。另外，在转动位置P5， 3个接点32a 32c都在下游侧的电阻
体15上移动。如上所述，在滑动片31的接点32a 32c通过缺口 50期间，至少一个接 点始终处在电阻体15上，所以能够防止成为断开的状态。
实施例3
图6表示的是第三实施例中的绝缘基板10。该实施例中，切口构成的缺口60形成 在电阻体15的内周缘，在滑动片31的外侧的接点32a通过的路径上形成有连接缺口 60 两侧的电阻体15的高电阻部61。高电阻部61的宽度比电阻体15的宽度窄。图6的虚 线表示滑动片31的3个接点32a 32c的移动路径，内侧的2个接点32b、 32c通过缺 口60时，外侧的接点32a始终接触在高电阻部61上，所以无需担心成为断开状态。接 点数并不限于3个，也可以是2个或4个以上。缺口60的形状是任意的，也可以是第 一实施例那样的相对接点的排列方向倾斜延伸的形状。
实施例4
图7表示的是第四实施例中的绝缘基板10。该实施例中，切口构成的缺口70形成 在电阻体15的外周缘，在缺口 70的内周侧形成有连接两侧的电阻体15的狭窄的高电 阻部71。图7的虚线表示滑动片31的3个接点32a 32c的移动路径，外侧的2个接点 32a、 32b通过缺口 70时，内侧的接点32c始终接触在高电阻部71上，所以无需担心成 为断开状态。
实施例5
图8表示的是第五实施例中的绝缘基板10。该实施例中，由孔构成的缺口80形成 在电阻体15的宽度方向中间部，在缺口 80的宽度方向的两侧形成有两支高电阻部81。 图8的虚线表示滑动片31的3个接点32a 32c的移动路径，中央的接点32b通过缺口 80时，两侧的接点32a、 32c始终接触在高电阻部81上，所以无需担心成为断开状态。
实施例6
图9表示的是第六实施例中的绝缘基板10。该实施例中，与第一实施例一样，在电 阻体15的中间部形成有相对滑动片31的接点的排列方向呈锐角延伸的直线形的缺口 90，横切全部接点32a 32c的通过路径。缺口 90的倾斜角度为从背面看第一实施例时 的缺口倾斜角度。在缺口90的外周侧，形成有连接缺口90两侧的电阻体15的旁路状 的高电阻部91。
在第六实施例中，如图9所示，作为输出特性的设定装置，除缺口90和旁路状的 高电阻部91之外，还形成有底电极部92和蜿蜓高电阻部93、 94。
底电极部92被配置在电阻体15与基板10之间，例如把电极材料被覆在基板10上 而形成。被覆了底电极部92之后，形成电阻体15，覆盖住底电极部92。在形成有该底 电极部92的部分，由于被底电极部92短路，所以电阻值不变。
蜿蜒高电阻部93、 94与电阻体15的材料相同，而且同时形成，其宽度小于电阻体 15的宽度，所以单位长度的电阻值大于电阻体15的单位长度的电阻值，将其曲折蜿蜒 而进一步提高电阻值。形成该蜿蜒高电阻部93、 94就能够提高整体电阻值。还可以使 用更高电阻的材料作为蜿蜒高电阻部93、 94材料，将电阻值提升得更高。
图10表示第六实施例中的滑动片31的转动位置与输出电压比(=V12/V1:i)的关系。 这里的输出电压比表示在第一端子12与第三端子14之间加上一定电压Vu的状态下， 在转动滑动片31时从第一端子12与第二端子13之间输出的电压V^与电压V,3的比 (=V2/V3)。
首先，如图10所示，滑动片31的接点32a 32c处在转动位置Ql时，蜿蜒高电阻 部93、94已经使转动位置Q1的输出电压比达到了规定高度的值。相反，在转动位置Q5， 蜿蜒高电阻部93、 94使输出电压比不会达到这以上的高度。滑动片31的接点32a 32c 处在底电极部92上时，由于底电极部92使之短路，所以如图10所示，输出电压比几 乎不变，呈平坦的输出特性。
本发明的电位器并不限定于上述的实施方式，在其宗旨的范围内，可以有种种变更。 例如，集电体可以不是完全的圆环形，也可以是缺失一部分的略圆环状。滑动片的接点 数不限于3个，也可以是2个或4个以上。在上述的实施例中，用与电阻体同样的材料 来形成高电阻部，但是也可以使用与电阻体不同的材料来形成高电阻部。这种情况下， 输出特性的阶差就可以任意设定。不限于像实施例那样具有在电阻体上滑动的接点和在 集电体上滑动的接点的电位器，例如也可以是将滑动片可转动地安装在第二端子上的电 位器。这种情况下，滑动片与第二端子的安装部成为导电部。
权利要求
1.一种电位器，具有在上表面形成了圆弧形的电阻体的绝缘基板，和可转动地被安装在该绝缘基板上并带有在所述电阻体上滑动而并排在所述电阻体的宽度方向的多个接点的滑动片；其特征在于在所述多个接点的至少一个接点通过的所述电阻体的路径上，局部形成有无电阻体的缺口；在该缺口两侧的电阻体经高电阻部相互连接；所述滑动片通过所述缺口时，所述多个接点的至少一个接点接触在电阻体上；所述滑动片通过所述缺口时，在所述滑动片与所述电阻体的一端或另一端之间计量的电阻值呈阶差状变化。
2. 根据权利要求l所述的电位器，其特征在于所述缺口是横切电阻体的全部 接点通过的区域、而从所述电阻体的内周侧或外周侧起相对所述滑动片的接点的排列 方向成锐角地延伸的直线形的缺口；在所述滑动片的接点通过的路径之外的外周侧或 之内的内周侧形成所述高电阻部。
3. 根据权利要求2所述的电位器，其特征在于所述缺口的角度和宽度被设定 为，在所述滑动片的接点通过所述缺口时，总接点数的半数以上的接点能够接触在所 述电阻体上的角度和宽度。
4. 根据权利要求l所述的电位器，其特征在于所述缺口是横切所述电阻体的全部接点通过的区域而从所述电阻体的内周侧或外周侧起延伸为曲柄状的缺口；在所述滑动片的接点通过的路径之外的外周侧或之内的内周侧形成所述高电阻部。
5. 根据权利要求l所述的电位器，其特征在于所述缺口形成在所述电阻体的 内周侧缘部、外周侧缘部或宽度方向中间位置；所述高电阻部形成在所述滑动片的接点通过的路径上。
全文摘要
提供一种用一个电位器就能中途使输出特性急剧变化的电位器，该电位器具有在上面形成了略圆弧形的电阻体(15)的绝缘基板(10)和可转动地被安装在该绝缘基板上并带有在电阻体上滑动的多个接点(32a～32c)的滑动片(31)；在多个接点的至少一个接点通过的电阻体的路径上局部形成无电阻体的缺口(16)，该缺口两侧的电阻体(15)经高电阻部(17)相互连接。滑动片通过缺口时，多个接点的至少一个接点接触在电阻体上；滑动片通过缺口时，在滑动片与电阻体的一端或另一端之间计量的电阻值呈阶差状变化。
文档编号H01C10/32GK101345106SQ200810135839
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月11日 优先权日2007年7月13日
发明者森上诚士 申请人:株式会社村田制作所